论文摘要
多输入多输出(MIMO)技术是在通信系统的收发两端放置多根天线的一种通信技术,是近年来无线通信领域理论研究的一个重大突破。该技术能在不增加系统带宽和发射功率的前提下大大增加系统容量、提高系统频带利用率、改善系统的性能,从而成为新一代高数据率、多数据类型无线通信系统的关键技术。本文首先介绍了MIMO通信的研究背景和基本概念,并与其他新技术做比较以突出研究的必要性和必然性。然后,详细阐述了在MIMO无线通信领域正受到关注的和仍有待解决的基本问题,指出了本文的研究方向。然后给出了MIMO系统中使用均匀圆型天线阵列(UCA)和均匀线型天线阵列(ULA)的基于统计的多径矢量信道模型,推导了各模型下的天线空间相关性精确与近似表达式,通过模拟仿真验证了角能量分布的标准差或角扩展是决定相关性的主要因素,在标准差为10°或更小时,近似公式近似效果很理想,可替代精确分析,并可减少74%的运算时间。其次,基于以上的研究成果,推导了环形天线阵列模型下,MIMO系统的信道容量表达式,通过仿真结果表明,MIMO系统信道容量主要取决于矩阵信道各子信道间的相关性,当相关性为零时,系统容量达到最大值。相关性的增加意味着系统信噪比的减小,接收天线阵列半径和角度扩展是决定MIMO系统信道容量的主要因素。最后,对MIMO的研究发展方向进行了总结和预测。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 MIMO通信研究背景1.2 无线通信的主要技术1.3 MIMO系统研究现状1.3.1 已取得的进展1.3.2 存在的问题1.4 本文内容和结构安排第2章 MIMO系统概述及其信道模型2.1 无线通信信道物理特性2.2 信道衰落与信道扩展2.2.1 传输衰减2.2.1.1 大尺度衰落（慢衰落）2.2.1.2 小尺度衰落（快衰落）2.2.2 时延扩展与相干带宽2.2.3 多普勒扩展与相干时间2.2.4 角度扩展与相关距离2.3 小尺度衰落统计分布模型2.3.1 瑞利（RAYLEIGH）衰落2.3.2 赖斯（RICE）衰落2.3.3 NAKAGAMI衰落2.4 信道模型2.4.1 非频率选择性信道模型2.4.2 频率选择性信道模型2.5 本章小结第3章 MIMO系统信道容量3.1 信道容量研究发展史3.2 信道容量的一般性描述3.2.1 遍历容量3.2.2 中断容量3.3 MIMO信道容量3.3.1 平均功率分配的MIMO信道容量3.3.1.1 单输入单输出（SISO）信道容量3.3.1.2 多输入单输出（MISO）信道容量3.3.1.3 单输入多输出（SIMO）信道容量3.3.1.4 多输入多输出（MIMO）信道容量3.3.1.5 MIMO信道的极限容量分析3.4 本章小结第4章 MIMO系统天线相关性4.1 MIMO系统天线空间相关性4.1.1 均匀圆形天线阵列（UCA）模型4.1.2 均匀线形天线阵列（ULA）模型4.2 仿真结果与分析4.3 本章小结第5章 天线相关性对MIMO系统信道容量的影响5.1 MIMO系统容量5.2 环形阵列MIMO系统相关性模型5.3 环形阵列MIMO系统信道容量5.4 仿真结果与分析5.5 本章小结第6章 总结与展望6.1 本文已做工作及成果6.2 下一步研究及未来方向参考文献致谢作者简介
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标签：多输入多输出论文; 无线通信论文; 空间相关性论文; 信道容量论文;
